科研进展

发现石墨烯/GaN异质结构中界面诱导效应，使其对紫外和红光展现出明显的双极性特征，能够依据紫外、红光的开关状态展示出了四种高低稳定的光电流。据此，研究人员进一步提出“两把钥匙开一把锁”的加密思路，将信息分别隐藏在紫外和红光两束光波中，只有当两束光同时入射至探测器上，根据编码协议即可解密出完整的光信息。

他们发现了石墨烯中从未见过的新型边界—枝桠型（twig）边界，并首次在光子晶格平台成功观测到了这种全新的边界态以及由拓扑平带导致的紧凑边界态, 揭示该边界态的拓扑保护性以及与众所周知的石墨烯其他三种边界的互补性。这一研究加深了人们对石墨烯边界态和拓扑物理学的认识，为拓扑结构在纳米电子器件和光信息传输等领域的应用奠定了理论基础。

“这些发现大多基于电学方法，光学探测具有更高空间分辨率，我们想用光学的方法去对转角石墨烯中的量子物态做一些验证。”许杨告诉《中国科学报》，虽然没有多大意义，但总归也没有坏处。

该研究表明，即使在二维绝缘体和半金属材料之间的转角异质界面（如h-BN和石墨烯）中，也可能由于层间的摩尔势的作用，使跃迁能量随转角变化而改变，甚至诱发新的层间跃迁。因此，在类似包含二维异质界面的器件中，这些界面耦合效应应该被仔细考虑，以防止产生意外的跃迁途径或导致材料本身跃迁能量的移动，从而影响到器件性能和测量结果。此外，h-BN/石墨烯异质结构的转角关联使其层内和层间的跃迁能量连续可调，为制造具有指定波长的新型二维光电器件创造了可能的条件。

研究人员开发了一种激光辅助的layer-by-layer共价生长方法来制备高结晶石墨烯宏观体，分子动力学模拟从理论上揭示了其共价生长机制。共价生长法使得材料具有连续的晶体结构，与非共价组装相比，其跨层电导率实现了100倍的提高。该材料有助于解决石墨烯规模化应用面临的层状堆垛、晶体质量调控、离子输运通道、体积效应等问题，为石墨烯的储能电极应用奠定了基础。

该方法的特点是对铜晶圆表面进行均匀氧化，并旋涂聚双酚A碳酸脂（PC)以及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)作为转移媒介将石墨烯与铜晶圆机械“干法”分离，之后采用高分子共混策略实现石墨烯与目标衬底的无损动态辊压贴合，并在转移媒介中再混合低玻璃化转变温度的聚碳酸亚丙酯（PPC）促进石墨烯与目标衬底的共形接触，最终利用有机溶剂去除高分子转移媒介。

山东大学韩琳教授课题组报道了一种用于抗生素高灵敏检测的超净石墨烯场效应晶体管传感平台，并对标品、类实际样本、渤海湾实际样本进行检测分析，探索了CRCT新型转移工艺及适配体传感模型

北京大学化学与分子工程学院教授、北京石墨烯研究院副院长彭海琳当选2022年度中国化学会会士。